Subscribe Us

TECNOLOGÍA. El futuro Internet de las Cosas (IoT), SIN BATERÍAS!

 

Imagen cortesía de Everactive

Benton Calhoun SM '02 PhD '06 y David Wentzloff SM '02 PhD '07 son cofundadores de Everactive, que utiliza sensores inalámbricos para proporcionar monitoreo remoto continuo para la Internet industrial de las cosas.

Cuando Ben Calhoun y Dave Wentzloff cofundaron Everactive en 2012, los analistas y las empresas de tecnología pronosticaban un aumento masivo en la cantidad de dispositivos conectados a Internet, denominados colectivamente Internet de las cosas (IoT). IBM, por ejemplo, predijo la asombrosa cifra de 1 billón de dispositivos conectados a IoT para 2015.

Pero Calhoun y Wentzloff lo sabían mejor. La pareja, que se conoció como estudiantes graduados que investigaban circuitos de ultra baja potencia en el grupo de investigación de Anantha Chandrakasan en el MIT , reconoció que 1 billón de dispositivos significaba la tarea casi imposible de administrar 1 billón de baterías para sostener todos los sensores necesarios para recopilar, analizar y enviar datos de forma continua.

Dentro de un entorno industrial como una planta de fabricación, a menudo hay miles de activos que requieren una atención cuidadosa para garantizar un funcionamiento eficiente. Una solución de monitoreo en tiempo real eficaz debe transmitir datos de forma continua desde cada uno de estos puntos para que la información fluya de manera oportuna, de modo que las partes interesadas puedan reaccionar rápidamente ante cualquier problema que pueda interrumpir la operación, dañar el equipo o causar riesgos de seguridad y daño ambiental.

Pero esto es difícil de hacer a gran escala. Las soluciones existentes que dependen de la detección por cable tienen un costo prohibitivo de implementar en todas las ubicaciones necesarias para que sean útiles. Lo mismo es cierto para las soluciones que funcionan con baterías, especialmente considerando nuestra lucha colectiva con la duración de la batería corta.

Existen clientes, en el contexto de la fabricación industrial, que dicen que actualmente tienen un problema de mantenimiento, pero si emplean soluciones que funcionan con baterías, simplemente están reemplazando su problema de mantenimiento existente con un problema de mantenimiento diferente: el de reemplazar constantemente las baterías en miles de dispositivos.

Ahora imagine que ese problema se extiende por un mundo en el que tenemos 1 billón de dispositivos de IoT. Incluso si llegamos a un punto en el que tengamos una batería de IoT con una vida útil de 10 años (el objetivo actual de la industria), estaríamos buscando cambiar más de 270 millones de baterías todos los días.

Además de las limitaciones de la batería, los problemas de escala se ven agravados por la tecnología de redes inalámbricas existente. Para abordar de manera efectiva las necesidades de una planta de fabricación, y mucho menos un mundo de 1 billón de nodos, necesitamos redes de sensores de densidad extremadamente alta para comunicarse a un alcance relativamente largo en entornos que son notoriamente inhóspitos para las señales inalámbricas.

La innovación de Everactive resuelve ambos problemas, eliminando simultáneamente la batería y reinventando las redes inalámbricas de baja potencia con su tecnología diferenciadora: los circuitos integrados de ultrabaja potencia.

Sí, la misma tecnología que Calhoun y Wentzloff investigaron como estudiantes graduados en el Instituto. El mismo campo en el que continuaron trabajando como profesores en sus alma maters de pregrado, la Universidad de Virginia y la Universidad de Michigan, respectivamente. De hecho, después de completar sus doctorados en el MIT (Calhoun en 2006 y Wentzloff en 2007) mantuvieron estrechos vínculos y, finalmente, comenzaron a cooperar más allá de los límites universitarios.

El grupo de investigación de Calhoun se centró en sistemas digitales de baja potencia y el grupo de Wentzloff exploró la comunicación de baja potencia. “Nuestras áreas específicas de interés encajan muy bien para formar soluciones completas, por lo que nuestros grupos comenzaron a colaborar, se convirtió en una conexión muy estrecha”, explica Wentzloff.

Cuando los dos cofundadores técnicos buscaron expandir su startup, recurrieron a una colección de sus nuevos estudiantes de doctorado que tenían la experiencia en el desarrollo de tecnologías inalámbricas de sistema de chips. Hoy, Everactive se ha expandido a un equipo de casi 90 veteranos de la industria y expertos técnicos, incluidas mentes talentosas como Alice Wang, quien se unió a Calhoun y Wentzloff en 2018 después de exitosas temporadas con los gigantes de la industria Texas Instruments y MediaTek. Otra alumna del MIT, ahora se desempeña como vicepresidenta de hardware para Everactive, dirigiendo el diseño de sistemas de hardware y de silicio.

Gracias a sus avances en circuitos de energía ultrabaja y comunicación inalámbrica, Everactive vende soluciones de IoT industriales de pila completa impulsadas por sus Eversensors siempre activos, que recolectan energía exclusivamente del entorno circundante. Los sensores se pueden implementar a mayor escala que los dispositivos que funcionan con baterías y su funcionamiento es más económico. En el otro extremo de su sistema, Evercloud transforma los nuevos datos en información valiosa y procesable.

Su primer producto es un monitor de trampa de vapor. En una pequeña fábrica, puede haber cientos de estos mecanismos, mientras que las grandes refinerías de petróleo y productos químicos suelen albergar miles de ellos. Steam puede ser una tecnología antigua, pero es omnipresente desde el punto de vista energético. Todavía lo usamos en nuestras plantas de energía para generar electricidad y es una fuente común de calor para nuestros hogares y edificios.

Steam es una excelente manera de mover energía en un área grande, por lo que todavía se usa en tantas aplicaciones verticales y segmentos de marketing”, explica Calhoun. En una red de distribución de vapor, a medida que se extrae energía del vapor, éste se convierte de nuevo en agua. Las trampas de vapor funcionan como válvulas que permiten que el agua condensada salga del sistema mientras mantiene el vapor dentro.

Su falla puede provocar un desperdicio de energía, costosos tiempos de inactividad si el proceso debe desconectarse o incluso explosiones peligrosas. Y monitorear miles de trampas de vapor para detectar fallas no es tan simple. “Algunas trampas de vapor están enterradas en el suelo y algunas de ellas están ubicadas dos o tres pisos más arriba”, dice Wentzloff. “Puede ser difícil llegar a ellos. De ahí el problema de la inspección manual ".

Pero la solución de Everactive se puede implementar en cada purgador de vapor en una red de distribución de vapor para una evaluación en tiempo real del estado del sistema. Esta es la razón por la que los principales actores de la industria como Armstrong International, el segundo mayor fabricante de trampas de vapor a nivel mundial, ha optado por asociarse con ellos. “Armstrong quedó tan impresionado con lo que tenemos para ofrecer que ahora estamos trabajando juntos para llevar al mercado los servicios de monitoreo de Everactive, junto con las excelentes trampas de vapor de Armstrong”, dice Calhoun.

Abundan los estudios de casos exitosos, lo cual es un factor clave para que sean nombrados para MIT STEX25El año pasado, desplegaron sus sensores en una instalación industrial con 1200 trampas de vapor. Le ahorraron a ese cliente cerca de $ 2.5 millones en costes de energía y alrededor de 34.000 toneladas métricas de CO2 , "lo que equivale a aproximadamente 7.000 automóviles de pasajeros al año que se retiran de la carretera", dice Wentzloff. También evitaron la pérdida de 60 millones de galones de aguas residuales que de otro modo se filtrarían a través de trampas averiadas.

Pero el espacio industrial no es el principio ni el final de Everactive. Cuando se habla de IoT, a menudo se habla de la electrónica de consumo, en particular de los wearables, y está muy presente en el radar de EveractiveLa logística es otra área que están explorando. Al agregar tecnología de localización a su próxima generación de sensores, Everactive podría ayudar a brindar la capacidad de rastrear activos en cualquier lugar del mundo. “Existe una lista ilimitada de industrias y aplicaciones en las que podemos aplicar esta tecnología. Estamos muy entusiasmados con lo que se avecina ”, dice Wentzloff.

Frente a la pandemia de coronavirus, las empresas están reevaluando cómo operan y cómo funcionarán en el futuro. Con la reducción de la fuerza laboral, especialmente en los entornos de fábrica donde los clientes de Everactive están construyendo productos esenciales para la economía, se ha vuelto aún más importante comprender lo que sucede en lugares que no son de fácil acceso.

Con la intención de satisfacer esa necesidad, Everactive espera desempeñar un papel esencial en la conducción de soluciones autoamplificadas para hacer posible el monitoreo remoto ubicuo“En Everactive, creemos en un futuro en el que todos nuestros entornos y activos estén monitoreados y sean inteligentes, capaces de proporcionar información a los sistemas informáticos para hacer que nuestro mundo sea más eficiente, más seguro y mejor para la forma en que vivimos”, dice Calhoun. "Queremos ser parte de eso y creemos que nuestra solución sin batería es el camino correcto a seguir".

Más información: Everactive


Publicar un comentario

0 Comentarios